煅烧温度对柳叶灰火山灰活性的调控机制

TU528.04; 生物质能源作为可再生的清洁能源是传统化石能源的替代品之一,但是其作为工业燃料燃烧时会产生大量具有火山灰活性的生物质灰,研究煅烧温度对生物质灰火山灰活性的调控机制有助于生物质灰的高效利用.基于此,本文测试评价了500、700、850 ℃柳叶灰的火山灰活性,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和激光粒度分析仪、显微电泳仪等表征手段,测试了柳叶灰的理化性质;考察柳叶灰替代20％质量分数水泥后柳叶灰-水泥基材料的力学性能;通过强度指数、活性离子析出能力和火山灰反应效率,评价柳叶灰的火山灰活性特征,结合扫描电镜(SEM)、XRD等表征手段...

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Published in工程科学学报 Vol. 45; no. 12; pp. 2005 - 2014
Main Authors 王超宇, 戚庭野, 冯国瑞, 杨颂, 王昊晨, 王林飞, 高歆于
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 矿山岩层控制及灾害防控山西省重点实验室,太原 030024 2023
山西省绿色采矿工程技术研究中心,太原 030024%太原理工大学化学工程与技术学院,太原 030024
太原理工大学矿业工程学院,太原 030024
山西省煤基资源绿色高效开发工程中心,太原 030024
Subjects
无定形二氧化硅
amorphous silica
火山灰活性
pozzolanic activity
strength index
calcination temperature
willow leaf ash
强度指数
柳叶灰
煅烧温度
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ISSN2095-9389
DOI10.13374/j.issn2095-9389.2022.10.14.003

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Summary:TU528.04; 生物质能源作为可再生的清洁能源是传统化石能源的替代品之一,但是其作为工业燃料燃烧时会产生大量具有火山灰活性的生物质灰,研究煅烧温度对生物质灰火山灰活性的调控机制有助于生物质灰的高效利用.基于此,本文测试评价了500、700、850 ℃柳叶灰的火山灰活性,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和激光粒度分析仪、显微电泳仪等表征手段,测试了柳叶灰的理化性质;考察柳叶灰替代20％质量分数水泥后柳叶灰-水泥基材料的力学性能;通过强度指数、活性离子析出能力和火山灰反应效率,评价柳叶灰的火山灰活性特征,结合扫描电镜(SEM)、XRD等表征手段,阐明煅烧温度对柳叶灰结构组成及火山灰活性调控机制.结果表明:柳叶灰的主要氧化物为SiO2和CaO,柳叶灰替代部分水泥后500℃柳叶灰-水泥基材料抗压强度最大,强度指数为0.79,具有最强的火山灰活性;500 ℃和700℃柳叶灰Zeta电位的绝对值和电导率变化率大于850℃的,Si4+析出浓度随煅烧温度升高而下降,过高的煅烧温度会导致柳叶灰出现结渣现象影响火山灰反应的进行.本研究为生物质灰火山灰活性的调控及在水泥基材料中的应用提供理论支撑.
ISSN:2095-9389
DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2022.10.14.003